programma svolto 3 B scienze naturali prof.ssa G. Orsini

Liceo Statale “Giovanni Sulpicio”
Scientifico – Linguistico – delle Scienze umane
VEROLI
ALLEGATO H
PROGRAMMA SVOLTO a.s. 2014/2015
PROF.
GERARDINA ORSINI
DISCIPLINA
CLASSE
SCIENZE NATURALI
IIIB
Il lavoro è stato impostato seguendo le Indicazioni Nazionali che, per quanto riguarda il secondo biennio
suggeriscono di ampliare, consolidare e porre “…in relazione i contenuti disciplinari, introducendo in modo
graduale ma sistematico i concetti, i modelli e il formalismo che sono propri delle discipline oggetto di studio e
che consentono una spiegazione più approfondita dei fenomeni…”. In particolare:
a) per la Biologia è stata posta attenzione soprattutto sulla complessità dei sistemi e delle loro funzioni, sulle
relazioni che si stabiliscono tra tali sistemi e sulle basi molecolari dei fenomeni (struttura e funzione del DNA,
sintesi delle proteine, codice genetico ecc.)
b) per la Chimica sono stati ripresi la classificazione dei principali composti inorganici e la relativa
nomenclatura, i fondamenti della relazione tra struttura e proprietà dei composti e gli aspetti quantitativi delle
trasformazioni (stechiometria). Sono stati introdotti inoltre i concetti basilari della chimica organica.
c) per le Scienze della Terra sono stati introdotti in modo coordinato con la chimica e la fisica, cenni di
mineralogia, di petrologia (le rocce) e fenomeni come il vulcanesimo, la sismicità e l’orogenesi, esaminando le
trasformazioni ad essi collegate.
Le tappe del percorso di apprendimento non hanno seguito una logica lineare, ma ricorsiva. Così, accanto a temi e
argomenti nuovi sono sati approfonditi concetti già acquisiti negli anni precedenti affrontati utilizzando nuove
chiavi interpretative. In tutto il percorso sono stati condotti costantemente:
a) l’esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di testi e documenti scientifici;
b) la pratica dell’argomentazione e del confronto;
c) la cura di una modalità espositiva scritta ed orale corretta, pertinente, efficace e personale;
d) l’uso degli strumenti multimediali a supporto dello studio e della ricerca;
e) l’abitudine a ragionare con rigore logico, ad identificare i problemi e a individuare possibili soluzioni.
Primo periodo: 15 settembre/22 dicembre 2014
Alcuni concetti già acquisiti negli anni precedenti affrontati utilizzando nuove chiavi interpretative Gli Ossoacidi
e gli Idrossidi; gli acidi binari o Idracidi e gli Idruri; i Sali; la mitosi e la meiosi; la struttura della cellula.
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: La nomenclatura chimica:
HClO e NaOH, l'ossoacido e l'idrossido; HCl e NaCl, l'idracido e il sale corrispondente; KHSO4, un sale acido; la
differenza di elettronegatività e i legami covalente e ionico
Attività di laboratorio: Lo ione idronio e lo ione ammonio; il legame covalente dativo; Esercizio n.1: Scrivi la
formula bruta e di struttura della molecola biatomica dell'azoto; Esercizio n.2: Scrivi la formula bruta e di struttura
della ammoniaca in cui l'azoto è legato con legame covalente con 3 idrogeni; Esercizio n.3: Scrivi la formula
dell'ammoniaca con la notazione di Lewis; Esercizio n.4: Scrivi, con la notazione di Lewis, la formula dello ione
ammonio sapendo che l'ammoniaca può fare un legame covalente dativo con uno ione idrogeno; Esercizio n.5: Scrivi
la formula bruta e di struttura dello ione ammonio Esercizio n.6: N2 + H2 -------> NH3: bilancia la seguente reazione.
Le molecole di H2, Cl2, O2, N2
La pratica dell’argomentazione e del confronto: Osserviamo ed analizziamo le formule dei seguenti composti: NO3,
H2SO3, KH, Na2O, NaCl, NaClO, KHSO3; la struttura di un magnete
La struttura del testo: la domanda e la risposta e l’esperimento (descrizione e argomentazione delle fasi)
l’argomentazione: formulazione di ipotesi e spiegazione del fenomeno: L'acido cloridrico in acqua - Analizziamo
un modello relativo ad un fenomeno reale: Immagina un modello che rappresenti un fenomeno reale: un bicchiere di
acqua distillata con dell'acido cloridrico, "racconta", usando un linguaggio specifico (insiemistica e lessico specifico)
cosa può accadere
Esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di un documento scientifico: Lo stagno è un elemento anfotero, anche
se preferibilmente si comporta da metallo. E' presente in natura nella cassiterite (ossido dello stagno in cui tale
elemento ha stato ha stato di ossidazione +4), dalla quale si estrae per riduzione con carbonio. Un prodotto di
tale reazione è l'anidride carboniosa. Prova a scrivere tale reazione bilanciata.
L’esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di un documento scientifico: L'acido in acqua
L’esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di un documento scientifico: La struttura delle molecole e
l'elettronegatività. Le molecole e l'energia di legame
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: La nomenclatura chimica e le
scienze della terra; l'anidride solforica e la risonanza
1) Chimica e Scienze della terra: il Boro e i soffioni boraciferi Il Boro, come tutti gli elementi del gruppo cui
appartiene, (IIIA), non si trovano allo stato libero. In particolare il Boro lo ritroviamo prevalentemente come acido
borico nei soffioni boraciferi. Considerando che la preparazione dell'acido borico H3BO3 avviene aggiungendo non
una ma 3 molecole di acqua, esegui i seguenti esercizi: Scrivi la formula di struttura dell'acido borico
2) Quale è lo stato di ossidazione del Boro nella molecola dell'acido? Quale è la valenza del Boro nella molecola di acido
borico? Prepara l'anidride borica mettendo in evidenza tutti i passaggi. Prova a mostrare la formazione dell'acido
borico partendo dalla struttura della molecola dell'anidride borica
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: 1) traduci in formule la
seguente reazione, acido fosforico + idrossido di alluminio -------> fosfato acido di alluminio
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: scrivi la formula bruta e di
struttura dei seguenti composti: acetone, 2-metil propantriolo, propanone, glicerolo e il gruppo alcoolico.
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: La Soda Solvay,
cosiddetta dal nome dell'inventore E. Solvay (1864), trova impiego nella fabbricazione del vetro, di prodotti quali
silicati e fosfati di sodio, nell'industria della carta e nella produzione di detergenti. Si può produrre con una serie
di reazioni chimiche che sono alla base del processo industriale di preparazione. Sciogliendo ammoniaca in una
soluzione acquosa contenente cloruro di sodio e biossido di carbonio, si produce idrogenocarbonato di sodio e
cloruro di ammonio. Questa reazione risulta continuamente spostata verso destra per la precipitazione
dell'idrogenocarbonato di sodio. L'idrogenocarbonato di sodio viene così separato dalla soluzione (per filtrazione)
e riscaldato a circa 70°C. A questa temperatura esso si decompone producendo carbonato di sodio (soda Solvay),
acqua e anidride carbonica. Anche il cloruro di ammonio viene riutilizzato poiché da esso, messo a reagire con
idrossido di calcio, si riottengono ammoniaca, acqua e cloruro di calcio. L'ammoniaca e il diossido di carbonio
così prodotti se rimessi a reagire con cloruro di sodio in soluzione acquosa, ricominciano il processo. Dopo avere
letto attentamente il testo prova a risolvere gli esercizi che seguono e a rispondere alle domande poste. scrivi la
formula di struttura e la formula bruta della ammoniaca, dell'idrogenocarbonato di sodio, del cloruro di sodio, del
diossido di carbonio, del carbonato di sodio, della anidride carbonica, del cloruro di ammonio, del biossido di
carbonio, dell'acqua, dello ione ammonio, dello ione idronio, della soda solvay; riporta il bilanciamento
ipotizzando, come modello, una frazione di provetta in cui avvengono le reazioni e poi scrivile in forma sintetica e
bilanciata; spiega cosa significa che la reazione di preparazione dell'idrogenocarbonato di sodio è sempre spostata
verso destra; da quale composto si produce lo ione idronio, anche detto idrossonio? Quali sono i legami
intramolecolari che caratterizzano questo composto? Il carbonato di sodio è stato a lungo chiamato "soda" ma
non deve essere confuso con la "soda caustica" che invece è idrossido di sodio. Descrivi le differenze che ti
sembrano più importanti tra i due composti. Sapendo che lo stato di ossidazione del silicio è +4 e del fosforo +5,
prova a scrivere la formula bruta e la formula di struttura del silicato di sodio e del fosfato di sodio.
La pratica dell’argomentazione e del confronto: La meccanica ondulatoria e il legame chimico
Attività di laboratorio: Problema 1: utilizzando gli insiemi e la proporzione come strumenti matematici, risolvi il
seguente problema: Quanti atomi di ferro vi sono in 3,7 moli di ferro? Problema 2: sapendo che la massa molare
dell'acetone (propanone) è pari a 58,08 mole-1, calcola quante moli di acetone corrispondono a 20 g di tale
sostanza, risolvi il problema utilizzando l'insiemistica e la proporzione come strumenti matematici; Problema 3:
Calcola la massa in grammi di 1,2 x 1024 molecole di H2O; Problema 4: Calcola quanti grammi di O2 vanno
aggiunti a 25g di O2 per avere 6,3 x 1023 molecole di O2
L’esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di un problema scientifico: Il Fosforo - Il fosforo si trova in
natura combinato con ortofosfato di calcio come costituente delle rocce fosfatiche (fosforite e apatite). Negli
organismi è presente nelle ossa dei vertebrati, costituite di fosfato tricalcico per circa il 60% e, in molte molecole
organiche come gli acidi nucleici, l'ATP, ecc. Il fosforo si prepara dalle fosforiti trattandole in forni elettrici con
silice (ossido di silicio) e carbone. La reazione avviene ad alta temperatura (maggiore di 1500 gradi centigradi) e
il fosforo si sviluppa allo stato gassoso biatomico che, fatto gorgogliare in acqua per raffreddarlo, solidifica in P4.
In tale reazione si producono CaSiO3 e anidride carboniosa. Prova a scrivere la reazione bilanciata e tutti i
composti che vengono menzionati (formula bruta, di struttura, nome tradizionale e IUPAC, analisi degli elementi)
La pratica dell’argomentazione e del confronto: Il ciclo delle rocce; le fosforiti e le apatiti
La struttura del testo: la domanda e la risposta e l’esperimento (descrizione e argomentazione delle fasi)
l’argomentazione: formulazione di ipotesi e spiegazione del fenomeno: la formazione della ruggine
L’esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di un documento scientifico: La fecondazione e le cellule
gametiche - Le cellule gametiche e lo zigote; la mitosi e la meiosi; i 46 cromosomi dell'uomo; il fuso mitotico
L’esercizio di lettura, analisi ed interpretazione di un documento scientifico: La divisione cellulare e la
riproduzione degli organismi
Secondo periodo: 7 gennaio/8 giugno 2015
La pratica dell’argomentazione e del confronto: La selezione naturale; Lamarck e Darwin; la biston betularia; la
mutazione e la selezione
La pratica dell’argomentazione e del confronto: La struttura del DNA. La struttura delle basi azotate
Attività di laboratorio: Organizzazione di esperienze di laboratorio in occasione dell’Orientamento: La combustione
La pratica dell’argomentazione e del confronto: Il DNA; ribosio e desossirobosio; il fosfato; il nucleoside e
il nucleotide
La pratica dell’argomentazione e del confronto: Le stalattiti e le stalagmiti
La pratica dell’argomentazione e del confronto: La duplicazione del DNA e i frammenti di Okazaki
Analisi di un documento scientifico: le DNA polimerasi e il senso di duplicazione; i telomeri
La pratica dell’argomentazione e del confronto: il legame estere
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: La meiosi: Assegnato il
modello di un nucleo di una cellula con due coppie di cromosomi, eterozigote per il carattere A ed omozigote per il
carattere B, descrivi il processo della meiosi
La struttura del testo: la domanda e la risposta e l’esperimento (descrizione e argomentazione delle fasi)
l’argomentazione: formulazione di ipotesi e spiegazione del fenomeno: le fasi della meiosi
Attività di laboratorio: Le leggi di Mendel - Riporta graficamente la struttura del nucleo di una cellula pollinica e la
struttura di una cellula presa dal seme di una pianta di piselli con fiore bianco e assiale e semi lisci
La pratica dell’argomentazione e del confronto: La meiosi e le leggi di Mendel; alleli e geni nei fenotipi
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: I cani labrador
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: Gli alberi genealogici
L’esercizio di lettura, analisi, interpretazione e risoluzione di un problema scientifico: La drosophila melanogaster